一种超低轨卫星相机载荷通用测试装置的制作方法

本发明属于航空航天电子学，尤其涉及一种超低轨卫星相机载荷通用测试装置。

背景技术：

1、传统的不同类型的航天器虽然外形和功能差异很大，但针对其系统组成来说，一般都分为有效载荷和保障系统两大类。有效载荷是为了完成航天器特定任务的部件或系统，保障系统的目的是为有效载荷服务，保证有效载荷的正常工作。根据不同卫星的发射目的，有效载荷也分成不同的种类。光学相机是普通遥感卫星常用的有效载荷，不同型号的卫星虽然相机能力不一致，但针对相机数据的传输协议基本保持一致

2、典型的遥感卫星载荷一般包括相机，图像处理器以及数传设备。图像处理器用于对图像进行压缩和关键信息的提取，数传用于将图像数据由卫星发送到地面站。一般卫星中不同载荷单机的研发由多个不同的研发单位负责，造成不同单机的交付时间不能很好的同步，但不同载荷单机的数据流紧密联系在一起，相机采集到图像数据之后通过高速数据传输协议发送给图像处理器处理或数传设备直接下传到地面，或者图像处理器将处理过的图像数据发送给数传再下传到地面，那么在没有图像处理器的条件下不能完整验证相机的数据传输链路。

3、传统的做法是每一个单机都配套一个专门的地检设备用于测试单机功能，总体单位在验收结束其中一个单机设备后，若想测试载完整的数据链路功能，只能等到3个单机全部验收完毕才能完成测试，若想对早期单独验收的单机设备进行测试，需要同时购买或租借相应的地检设备，造成不必要的资源浪费。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种超低轨卫星相机载荷通用测试装置，实现对有效数据更加灵活和高效的处理。

2、本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种超低轨卫星相机载荷通用测试装置，包括：核心处理电路模块、接口电路模块和电源处理模块；其中，所述电源处理模块用于给所述核心处理模块和所述接口电路模块供电；所述接口电路模块接收不同标准协议的数据流，将不同标准协议的数据流处理后得到转换后数据流的传输到所述核心处理电路模块；所述核心处理电路模块接收转换后数据流，对转换后数据流进行运算处理得到图像数据。

3、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述电源处理模块包括电源输入电路和电源转换电路；其中，所述电源输入电路用于接收外部电源，并对外部电源进行滤波处理得到滤波后的电源，将滤波后的电源传输给所述电源转换电路；所述电源转换电路接收滤波后的电源，将滤波后的电源转换为所述核心处理模块所需电压的电源和所述接口电路模块所需电压的电源。

4、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述核心处理模块所需电压为1.0v、1.8v、1.5v、2.5v和3.3v。

5、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述接口电路模块所需电压为1.2v、1.5v和3.3v。

6、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述接口电路模块包括2711接口单元、lvds接口单元、cxp接口单元、光纤接口单元和千兆网络接口单元；其中，所述2711接口单元接收不同标准协议的数据流中的2711串行差分信号，将2711串行差分信号转换为并行数据信号，将并行数据信号传输到所述核心处理电路模块；所述lvds接口单元接收不同标准协议的数据流中的lvds高速差分信号，将lvds高速差分信号转变为单端信号，将单端信号传输到所述核心处理电路模块；所述cxp接口单元接收不同标准协议的数据流中的同轴电缆信号，将同轴电缆信号转换为所述核心处理电路模块的fpga单元相应的差分电平；所述光纤接口单元接收不同标准协议的数据流中的光信号，将光信号转换为高速差分信号，将高速差分信号传输到所述核心处理电路模块；所述千兆网络接口单元接pc端用于显示或者存储图像数据。

7、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述核心处理电路模块包括fgpa单元、压缩和解压缩电路单元和ssd存储单元；其中，所述fgpa单元接收转换后数据流，将转换后数据流处理后传输给所述压缩和解压缩电路单元；所述压缩和解压缩电路单元对处理后的数据流进行压缩得到压缩后的数据流，将压缩后的数据流传输给所述ssd存储单元；所述压缩和解压缩电路单元从所述ssd存储单元读取压缩后的数据流，对压缩后的数据流进行解压缩。

8、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述fgpa单元包括fpga芯片、ddr电路、emmc电路、复位电路和flash电路；其中，所述ddr电路单元用来作为fpga芯片工作的缓存；所述emmc电路用来作为fgpa单元的存储单元，可用来存储小容量的图像数据；所述复位电路用于fgpa单元的程序跑飞时的重置和复位；所述flash电路用于存储fgpa单元启动过程的默认程序，配置fgpa单元的启动过程。

9、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，运算处理包括压缩、解压缩和存储。

10、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，所述2711接口单元接收不同标准协议的数据流中的2711串行差分信号，将2711串行差分信号转换为16bit的并行数据信号，将16bit的并行数据信号传输到所述核心处理电路模块。

11、上述超低轨卫星相机载荷通用测试装置中，2711接口单元支持2.7gbps的传输速率；cxp接口单元支持6.25gbps的传输速率。

12、本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

13、(1)本发明解决了现有中由于每个载荷配套不同的地检设备，造成验收和资源的浪费问题，实现对有效数据更加灵活和高效的处理。

14、(2)本发明通过使用cxp，光口，千兆网等高速接口的特征达到的效果为：兼容不同单机接口的同时满足高速传输的要求，针对超低轨卫星来说可满足未来近些年发展的图像传输需求，同时缩短大容量的图像或者视频数据的测试时间，使数据传输不再成为制约图像处理的短板，有效提高测试效率。

15、(3)本发明通过大容量的ssd卡存储功能和千兆网接口的特征达到的效果为：可直接存储大数据量的图像数据在ssd卡中，也可直接通过千兆网络在pc端直接预览或者保存有效数据。工装上集成了两个压缩和解压缩的芯片，可将大容量的图像或者视频数据进行压缩后保存，匹配图像数据的高速传输能力，进一步提高测试设备的存储能力。

技术特征：

1.一种超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于包括：核心处理电路模块、接口电路模块和电源处理模块；其中，

2.根据权利要求1所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述电源处理模块包括电源输入电路和电源转换电路；其中，

3.根据权利要求2所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述核心处理模块所需电压为1.0v、1.8v、1.5v、2.5v和3.3v。

4.根据权利要求2所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述接口电路模块所需电压为1.2v、1.5v和3.3v。

5.根据权利要求1所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述接口电路模块包括2711接口单元、lvds接口单元、cxp接口单元、光纤接口单元和千兆网络接口单元；其中，

6.根据权利要求1所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述核心处理电路模块包括fgpa单元、压缩和解压缩电路单元和ssd存储单元；其中，

7.根据权利要求6所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述fgpa单元包括fpga芯片、ddr电路、emmc电路、复位电路和flash电路；其中，

8.根据权利要求1所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：运算处理包括压缩、解压缩和存储。

9.根据权利要求5所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：所述2711接口单元接收不同标准协议的数据流中的2711串行差分信号，将2711串行差分信号转换为16bit的并行数据信号，将16bit的并行数据信号传输到所述核心处理电路模块。

10.根据权利要求5所述的超低轨卫星相机载荷通用测试装置，其特征在于：2711接口单元支持2.7gbps的传输速率；cxp接口单元支持6.25gbps的传输速率。

技术总结
本发明公开了一种超低轨卫星相机载荷通用测试装置，包括：核心处理电路模块、接口电路模块和电源处理模块；其中，所述电源处理模块用于给所述核心处理模块和所述接口电路模块供电；所述接口电路模块接收不同标准协议的数据流，将不同标准协议的数据流处理后得到转换后数据流的传输到所述核心处理电路模块；所述核心处理电路模块接收转换后数据流，对转换后数据流进行运算处理得到图像数据。本发明实现对有效数据更加灵活和高效的处理。

技术研发人员：靳尧凯,李杰,庞楠楠,王启久,宋宇超,罗泽勇,孙艳丽,王俊丰,过祖耀
受保护的技术使用者：赛思倍斯（绍兴）智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13